DE69919610T2

DE69919610T2 - Process for producing a thermoplastic foam by means of water and an ether

Info

Publication number: DE69919610T2
Application number: DE69919610T
Authority: DE
Inventors: William Waling Koning
Original assignee: Synbra Technology BV
Current assignee: Synbra Technology BV
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: EP0937741A1; NL1008383C2; DE69919610D1; EP0937741B1; ATE274549T1

Abstract

A method for producing foam materials by extrusion of a mixture which comprises one or more thermoplastic polymers, in particular with a base of styrene, blowing agents, nucleating agents as well as one or more usual additives and/or auxiliary substances, wherein the blowing agent which is used is a mixture of water and an ether compound, represented by the formula R1-O-R2 wherein R1 and R2 represent, independently of one another, a C1-C3 alkane group or a C2-C3 alkene group, in an amount of 1 - 8% by weight, based on the weight of the extrusion mixture.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen mit Hilfe eines Extrusionsprozesses sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und einen mit einem derartigen Verfahren erhaltenen Schaumstoff.The The invention relates to a method for producing foams by means of an extrusion process and a device for performing a Such method and one obtained with such a method Foam.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen durch Extrudieren eines Gemisches, das ein oder mehrere thermoplastische Polymere, insbesondere auf Styrolbasis, Blasmittel, Nucleierungsmittel sowie ein oder mehrere übliche Additive und/oder Hilfssubstanzen enthält. Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens und einen Schaumstoff, insbesondere eine Platte, der mit einem derartigen Verfahren erhalten wurde.The The present invention relates to a method of manufacturing of foams by extruding a mixture containing one or more several thermoplastic polymers, in particular based on styrene, blowing agents, Nucleic acid and one or more conventional additives and / or auxiliary substances contains. The present invention further relates to a device to perform of such a method and a foam, in particular a plate obtained by such a method.

Es ist eine große Zahl von Blasmitteln zur Herstellung von Schaumstoffen auf der Basis von thermoplastischen Polymeren, insbesondere auf der Basis von Styrol, mit Hilfe eines Extrusionsprozesses vorgeschlagen worden.It is a big one Number of blowing agents for the production of foams on the basis of thermoplastic polymers, in particular based on Styrene, has been proposed by means of an extrusion process.

Beispielsweise ist aus der europäischen Patentanmeldung 0 464 581 ein Verfahren zum Herstellen von Schaumplatten mit einer hohen Druckfestigkeit bekannt, bei dem ein Gemisch aus Styrolpolymer, 5 – 16 Gew% eines Blasmittels auf der Basis des Gewichtes des Styrolpolymers und irgendwelchen üblichen Additiven einem Extrusionsprozeß unterzogen wird. Dabei findet als Blasmittels ein Gemisch Verwendung, das 3-70 Gew% einer Alkohol- oder Ketonverbindung mit einem Siedepunkt von 56 – 100°C, 5 – 50 Gew% Kohlendioxid und 0 – 90 Gew% einer gesättigten C₃-C₅ -Kohlenwasserstoffverbindung und/oder einer Wasserstoff enthaltenden Fluorchlor- oder Fluorkohlenstoffverbindung mit einem Siedepunkt zwischen – 30°C und +30°C enthält. Ein Nachteil einer Schaumplatte, die auf diese Weise hergestellt wird, ist die Tatsache, daß sich die endgültigen Hitzebeständigkeitswerte relativ langsam einstellen.For example, European Patent Application 0 464 581 discloses a process for producing foam sheets having a high compressive strength, in which a mixture of styrene polymer, 5-16% by weight of a blowing agent based on the weight of the styrenic polymer and any conventional additives is subjected to an extrusion process , In this case, the blowing agent used is a mixture containing 3-70% by weight of an alcohol or ketone compound having a boiling point of 56-100 ° C., 5-50% by weight of carbon dioxide and 0-90% by weight of a saturated C ₃ -C ₅ -hydrocarbon compound and / or a hydrogen-containing fluorochloro or fluorocarbon compound having a boiling point between - 30 ° C and + 30 ° C. A disadvantage of a foam board made in this way is the fact that the final heat resistance values are relatively slow to adjust.

Die US-PS 4 424 278 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Schaumstoffen aus Polystyrol mit Hilfe eines Extrusionsprozesses, bei dem ein Blasmittel verwendet wird, das ein Gemisch aus einem flüchtigen, plastifizierenden organischen Blasmittel, das hauptsächlich aus n-Pentan, Isopentan oder Gemischen hiervon besteht, und einem atmosphärischen Gas, wie Kohlendioxid, ist.The U.S. Patent 4,424,278 relates to a process for the production of thermoplastic foams from polystyrene by means of an extrusion process using a blowing agent comprising a mixture of a volatile plasticizing organic blowing agent consisting mainly of n-pentane, isopentane or mixtures thereof and an atmospheric gas , like carbon dioxide, is.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 43 265 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Styrolschaumes und/oder Polyethylenschaumes oder von entsprechenden synthetischen Schaumstoffen bekannt, bei dem der Kunststoff in einem Extruder plastifiziert und danach ein Blasmittel zugesetzt wird, das sich aus Stickstoff und/oder Kohlendioxid und/oder Wasser und/oder Distickoxid zusammengesetzt.Out German Offenlegungsschrift 39 43 265 is a method for Producing a styrene foam and / or polyethylene foam or of corresponding synthetic foams, in which the plastic in an extruder plasticized and then a blowing agent is added, consisting of nitrogen and / or carbon dioxide and / or Water and / or nitrous oxide composed.

Die US-PS 5 149 473 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von isolierten Styrolschaumstoffen, bei dem ein Blasmittel dem geschmolzenen Harzgemisch zugesetzt wird, das mindestens eine C₄-C₅-Alkanverbindung, CO₂ und eine halogenierte Ethanverbindung enthält, wobei die halogenierte Ethanverbindung weniger als etwa 70,0 Gew% der Gesamtmenge des Blasmittels ausmacht.The U.S. Patent 5,149,473 describes a process for preparing isolated styrenic foams in which a blowing agent is added to the molten resin mixture containing at least one C ₄ -C ₅ alkane compound, CO ₂ and a halogenated ethane compound, wherein the halogenated ethane compound is less than about 70.0 wt% the total amount of blowing agent.

Die CA-PS 1 313 932 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines durch Extrudieren geformten Schaumgegenstandes mit einer geringen Dichte und einer hohen Druckfestigkeit unter Verwendung eines Blasmittels, das im Harz bei Raumtemperatur im wesentlichen unlöslich, jedoch in der Schmelze im Extruder löslich ist. Das verwendete Blasmittel umfaßt eine aliphatische Kohlenwasserstoffverbindung, die aus der Gruppe aus Butan, Pentan, Isopentan, Penten, Hexan, Heptan oder einem Gemisch hiervon ausgewählt ist, oder eine Chlorfluorkohlenstoffverbindung.The CA-PS 1 313 932 discloses a method for producing a by Extruding molded foam article with a low density and a high compressive strength using a blowing agent, that in the resin is substantially insoluble at room temperature, however soluble in the melt in the extruder is. The blowing agent used comprises an aliphatic hydrocarbon compound, from the group of butane, pentane, isopentane, pentene, hexane, Heptane or a mixture thereof, or a chlorofluorocarbon compound.

Das deutsche Gebrauchsmuster G 92 11 584.5 betrifft ein Formelement aus recyceltem Polystyrol, das erhalten wird, indem Polystyrolschaumabfall einem Extruder zugesetzt wird, wobei Pentan als Blasmittel zugegeben wird.The German utility model G 92 11 584.5 relates to a form element made of recycled polystyrene, which is obtained by polystyrene foam waste is added to an extruder, with pentane added as a blowing agent becomes.

Die EP-PS 0 360 030 bezieht sich auf die Herstellung von Schaumplatten mit einer hohen Druckfestigkeit und einer hohen Dimensionsstabilität durch Extrudieren eines Gemisches aus einem Styrolpolymer und 6-16 Gew% eines Blasmittels auf der Basis des Gewichtes des Styrolpolymers, wobei das Blasmittel ein Gemisch aus 10 – 50 Gew% 1,1-Difluoro-1-Chloroethan, 10 – 50 Gew% Dichlorodifluoromethan, 5 – 50 Gew% Kohlendioxid, 0 – 50 Gew% einer gesättigten C₃-C₅-Kohlenwasserstoffverbindung und 0 – 50 Gew% Monochlorodifluoromethan umfaßt.EP-PS 0 360 030 relates to the production of foam sheets having a high compressive strength and a high dimensional stability by extruding a mixture of a styrene polymer and 6-16% by weight of a blowing agent based on the weight of the styrenic polymer, the blowing agent being a mixture from 10 to 50% by weight of 1,1-difluoro-1-chloroethane, 10 to 50% by weight of dichlorodifluoromethane, 5 to 50% by weight of carbon dioxide, 0 to 50% by weight of a saturated C ₃ -C ₅ -hydrocarbon compound and 0 to 50% by weight Monochlorodifluoromethane.

Die europäische Patentanmeldung 0 615 830 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von extrudierten Kunststoffschaumstoffen, bei dem die Menge des Blasmittels mit Hilfe eines Steuerventils gesteuert wird. Stickstoff oder Kohlendioxid werden als Blasmittel verwendet, dem vorzugsweise ein anderes Blasmittel, vorzugsweise eine Kohlenwasserstoffverbindung oder eine halogenierte Kohlenwasserstoffverbindung, zugesetzt wird.European Patent Application 0 615 830 relates to a process for the preparation of ex trudierten plastic foams in which the amount of the blowing agent is controlled by means of a control valve. Nitrogen or carbon dioxide is used as the blowing agent, to which is preferably added another blowing agent, preferably a hydrocarbon compound or a halogenated hydrocarbon compound.

Der Nachteil der vorstehend beschriebenen Verfahren des Standes der Technik ist die Tatsache, daß infolge der Verwendung von Blasmitteln, die rasch aus dem Schaum diffundieren, generell keine zufriedenstellende Dimensionsstabilität und keine zufriedenstellende Druckfestigkeit mehr sichergestellt werden. Wenn darüber hinaus Blasmittel mit einer hohen Antriebs- oder Blaskraft verwendet werden, werden hauptsächlich Schaumstoffe mit einer großen Menge an offenen Zellen erhalten, was einen nachteiligen Effekt auf die Wärmeisolationseigenschaften hat. Desweiteren ist es generell bekannt, daß chlorenthaltende Blasmittel toxische Eigenschaften besitzen, die es erforderlich machen, die Verwendung von derartigen Blasmitteln zu minimieren. Ein weiterer Nachteil der vorstehend erwähnten Blasmittel ist die Tatsache, daß sie nur für ein im wesentlichen homogenes Gemisch aus Polymeren verwendet werden können.Of the Disadvantage of the above-described methods of the prior Technique is the fact that owing the use of blowing agents which rapidly diffuse out of the foam, generally no satisfactory dimensional stability and no satisfactory compressive strength more ensured. If beyond that Blasmittel be used with a high drive or blowing force, are mainly foams with a big one Amount of open cells received, causing a detrimental effect on the thermal insulation properties Has. Furthermore, it is generally known that chlorine-containing blowing agents have toxic properties that make it necessary to Use of such blowing agents to minimize. Another Disadvantage of the aforementioned Blowing means is the fact that they only for a substantially homogeneous mixture of polymers are used can.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines umweltfreundlichen Isolationsschaumstoffes unter Verwendung von umweltfreundlichen Blasmitteln. Desweiteren müssen die zu verwendenden Blasmittel in großem Umfang zur Verfügung stehen und dürfen nicht den Preis der beabsichtigten Endprodukte nachteilig beeinflussen.The The aim of the present invention relates to the creation of an environmentally friendly Insulation foam using environmentally friendly Blowing agents. Furthermore need the blowing agents to be used are widely available and allowed do not adversely affect the price of the intended end products.

Ein anderes Ziel der Erfindung betrifft die Entwicklung eines Verfahrens, das zur Verwendung eines großen Bereiches von polymeren Ausgangsmaterialien geeignet ist. Die unter Verwendung eines derartigen Verfahrens erhaltenen Schaumstoffe müssen eine geschlossene Zellenstruktur, ein geringes Wasserabsorptionsvermögen und eine hohe Druckfestigkeit besitzen, und das erhaltene Material muß desweiteren dimensionsbeständig sein und zufriedenstellende Isolationseigenschaften aufweisen.One Another object of the invention relates to the development of a method that to using a big one Range of polymeric starting materials is suitable. The under Use of such a method obtained foams must have a Closed cell structure, low water absorption capacity and have a high compressive strength, and the material obtained must further dimensionally stable be and have satisfactory insulation properties.

Erfindungsgemäß ist das in der Einleitung beschriebene Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Blasmittel ein Gemisch aus Wasser und einer Etherverbindung, gekennzeichnet durch die Formel R₁-O-R₂ worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander eine C₁-C₃-Alkangruppe oder eine C₂-C₃-Alkengruppe darstellen, in einer Menge von 1 – 8 Gew% auf der Basis des Gewichtes des Extrusionsgemisches ist.According to the invention, the process described in the introduction is characterized in that the blowing agent used is a mixture of water and an ether compound, characterized by the formula R ₁ -OR ₂ wherein R ₁ and R ₂ independently represent a C ₁ -C ₃ alkane group or a C ₂ -C ₃ alkene group, in an amount of 1-8% by weight based on the weight of the extrusion mixture.

Die Verwendung einer Etherverbindung als Blasmittel zur Herstellung von Schaumstoffen durch Extrudieren von thermoplastischen Polymeren ist als solche bekannt.The Use of an ether compound as blowing agent for the preparation of foams by extrusion of thermoplastic polymers is known as such.

Die japanische Patentanmeldung 60/145 835 betrifft die Herstellung einer Laminatplatte, die mit einer Polystyrolschaumschicht versehen ist, wobei die Polystyrolschaumschicht mit Hilfe eines Extrusionsprozesses unter Verwendung einer Etherverbindung, wie Dimethylether, Methylether oder Methylvinylether, als Blasmittel hergestellt worden ist. Die japanische Patentanmeldung 71/25 994 betrifft die Ausbildung eines Schaumstoffilmes durch Extrudieren einer Schmelze von Polyethylen im Gemisch mit einem Blasmittel mit einer Basis von Dimethylether oder Methylethylether. Die EP-PS 0 643 739 betrifft die Herstellung von Schaumstoffplatten durch Extrudieren eines Gemisches aus Styrolpolymer und einem Blasmittel in einer Menge von 1 – 10 Gew% auf der Basis des Gewichtes des Styrolpolymers, wobei das Blasmittel 5 – 55 Gew% Kohlendioxid und mindestens 30 Gew% einer Etherverbindung enthält und wobei keine Fluorchlorverbindung oder Fluorkohlenwasserstoffverbindung verwendet wird. Die europäische Patentanmeldung 0 814 119 bezieht sich auf eine Schaumstoffplatte mit einer Basis von Styrolpolymeren, die eine Dichte von 20-200 g/l und eine Querschnittsabmessung von mindestens 50 cm² besitzt, wobei ein Gemisch aus Styrolpolymer, 3 – 15 Gew% eines flüchtigen Blasmittels, nämlich eines Gemisches aus Kohlendioxid, einer Etherverbindung, einer Alkohol- oder Ketonverbindung und einer aliphatischen Kohlenwasserstoffverbindung, und als flammhemmendes Mittel ein Gemisch aus mindestens 21 Gew% auf der Basis des Gewichtes des Styrolpolymers eines wassertrennenden Metallhydroxides und einer Phosphorverbindung extrudiert und aufgeschäumt werden. Die internationale Patentanmeldung WO 96/11970 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerschaumstoffes mit einer geringen Dichte und einer geschlossenzelligen Struktur durch Extrudieren eines nichtlinearen aromatischen Monovinylpolymers und ökologisch akzeptablen Blasmittels, wobei Kohlendioxid, niedrigere Alkohole, C₁-C₆-Kohlenwasserstoffverbindungen, Fluor enthaltende Kohlenwasserstoffverbindungen und Dimethylether getrennt oder möglicherweise als Gemisch verwendet werden. Die spezielle Verwendung der Kombination aus Wasser und einer Etherverbindung in der vorstehend beschriebenen Weise als Blasmittelgemisch zur Herstellung von Schaumstoffen mit Hilfe eines Extrusionsprozesses ist jedoch nicht aus den vorstehend genannten Veröffentlichungen bekannt.Japanese Patent Application 60/145 835 relates to the production of a laminate board provided with a polystyrene foam layer, wherein the polystyrene foam layer has been produced by means of an extrusion process using an ether compound such as dimethyl ether, methyl ether or methyl vinyl ether as a blowing agent. Japanese Patent Application 71/25994 relates to the formation of a foam film by extruding a melt of polyethylene in admixture with a blowing agent having a base of dimethyl ether or methyl ethyl ether. EP-PS 0 643 739 relates to the production of foam sheets by extruding a mixture of styrene polymer and a blowing agent in an amount of 1 to 10% by weight based on the weight of the styrene polymer, the blowing agent containing 5 to 55% by weight of carbon dioxide and at least 30% % By weight of an ether compound and wherein no fluorochloro compound or fluorohydrocarbon compound is used. European Patent Application 0 814 119 relates to a foam board having a base of styrenic polymers having a density of 20-200 g / l and a cross-sectional dimension of at least 50 cm ² , wherein a mixture of styrene polymer, 3-15% by weight of a volatile A blowing agent, namely, a mixture of carbon dioxide, an ether compound, an alcohol or ketone compound and an aliphatic hydrocarbon compound, and extruded and foamed as a flame retardant a mixture of at least 21% by weight based on the weight of the styrene polymer of a water-separating metal hydroxide and a phosphorus compound. International Patent Application WO 96/11970 relates to a process for producing a low density and closed cell polymeric foam by extruding a non-linear aromatic monovinyl polymer and environmentally acceptable blowing agent, wherein carbon dioxide, lower alcohols, C ₁ -C ₆ hydrocarbon compounds, fluorine-containing hydrocarbon compounds and dimethyl ether separately or possibly used as a mixture. However, the specific use of the combination of water and an ether compound in the manner described above as Blasmittelgemisch for the production of foams by means of an extrusion process is not from the above-mentioned Publ known.

Die Verwendung von Wasser oder eines wasserenthaltenden Gemisches als Blasmittel zum Extrudieren von thermoplastischen Polymeren zur Herstellung von Schaumstoffen als solche ist bekannt.The Use of water or a water-containing mixture as Blowing agent for extruding thermoplastic polymers for the production of foams as such is known.

Die EP-PS 0 417 405 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffes mit einer Basis eines thermoplastischen Polymers, bei dem das thermoplastische Polymer einem Extruder zugeführt wird, wonach ein Blasmittel über die Wand des Extruders eingespritzt wird, das gasförmigen Stickstoff in einer Menge von 0,1 – 0,5 Gew% und flüssiges Ethanol, Propylalkohol oder Butylalkohol oder Gemische der Alkoholverbindungen mit einem Wasseranteil von bis zu 30% in einer Menge von 0,5 – 5 Gew% umfaßt. Die internationale Patentanmeldung WO 96/11097 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffes aus einem thermoplastischen Polymer durch Zuführen eines ersten Blasmittels zur Polymerschmelze, um ein erstes schaumfähiges Gelmaterial auszubilden, nachfolgendes Abkühlen des ersten schaumfähigen Gelmateriales auf eine Temperatur von 160 °C oder weniger und nachfolgendes Zusetzen eines zweiten Blasmittels zum abgekühlten ersten schaumfähigen Gelmaterial, um ein zweites schaumfähiges Gelmaterial zu formen, das danach durch einen Extrusionskopf extrudiert wird. Kohlendioxid findet als erstes Blasmittel Verwendung, und ein wasserenthaltendes Blasmittel wird als zweites Blasmittel eingesetzt. Die US-PS 5 380 767 betrifft ein schaumfähiges styrolähnliches Polymergelmaterial, das eine fließfähige Schmelze eines Styrolpolymermateriales und eines Blasmittels mit einer Basis von Wasser enthält. Um das Styrolpolymermaterial ausreichend löslich in Wasser zu machen, wird dem Styrolpolymermaterial ein Kompatibilisierungsmittel zugesetzt. Alkohole, Ketone, Karbonsäuren, Ester, Ether, Aldehyde und Amine werden als geeignete Kompatibilisierungsmittel erwähnt. Aus den obigen Veröffentlichungen, die sich auf die Verwendung von Wasser als Komponente des Blasmittelgemisches zur Verwendung bei der Herstellung von Schaummaterialien durch Extrudieren von thermoplastischen Polymeren beziehen, ist es jedoch nicht bekannt, ein Gemisch aus der speziellen Kombination von Wasser und einer speziellen Etherverbindung als Blasmittel zu verwenden, wie vorstehend beschrieben.The EP-PS 0 417 405 relates to a process for producing a foam with a base of a thermoplastic polymer in which the thermoplastic Polymer fed to an extruder becomes, after which a blowing agent over the wall of the extruder is injected, the gaseous nitrogen in an amount of 0.1-0.5 % By weight and liquid Ethanol, propyl alcohol or butyl alcohol or mixtures of the alcohol compounds with a water content of up to 30% in an amount of 0.5-5% by weight includes. International Patent Application WO 96/11097 relates to a method for producing a foam from a thermoplastic Polymer by feeding a first blowing agent to the polymer melt to a first foamable gel material form, subsequent cooling the first foamable Gel material to a temperature of 160 ° C or less and the following Adding a second blowing agent to the cooled first foamable gel material, a second foamable To form gel material, which is then extruded through an extrusion head becomes. Carbon dioxide is used as the first blowing agent, and a water-containing blowing agent is used as a second blowing agent. US Pat. No. 5,380 767 relates to a foamable styrene-like Polymer gel material comprising a flowable melt of a styrene polymer material and a blowing agent containing a base of water. To that Render styrene polymer material sufficiently soluble in water, a compatibilizer is added to the styrenic polymer material. Alcohols, ketones, carboxylic acids, Esters, ethers, aldehydes and amines are considered suitable compatibilizers mentioned. From the above publications, referring to the use of water as a component of the blowing agent mixture for use in the manufacture of foam materials by extrusion of thermoplastic polymers, it is not known a mixture of the special combination of water and one special ether compound to use as a blowing agent, as above described.

Die bei dem vorliegenden Blasmittelgemisch zu verwendende Etherverbindung ist kritisch. Die vorliegende Etherverbin dung ist durch die folgende generelle Formel R₁-O-R₂ gekennzeichnet, wobei R₁ und R₂ unabhängig voneinander eine C₁-C₃-Alkangruppe oder eine C₂-C₃-Alkengruppe bilden. Wenn die Kettenlänge von R₁ und/oder R₂ mehr als drei C-Atome aufweist, besitzt das Blasmittelgemisch einen Plastifizierungseffekt auf das Extrusionsgemisch, was die Verarbeitung im Extruder problematisch macht. Ferner führt eine Kettenlänge von mehr als drei C-Atomen zu einer reduzierten Flüchtigkeit der Etherverbindung, so daß die Blaswirkung nicht zufriedenstellend wird. In der Praxis muß die in Rede stehende Verbindung eine angemessene Blaskraft bei der Schaumbildungstemperatur besitzen. Mit anderen Worten, der Siedepunkt der Etherverbindung muß unterhalb der Schaumbildungstemperatur liegen.The ether compound to be used in the present blister mixture is critical. The present ether compound is characterized by the following general formula R ₁ -OR ₂ wherein R ₁ and R ₂ independently form a C ₁ -C ₃ alkane group or a C ₂ -C ₃ alkene group. If the chain length of R ₁ and / or R _{2 has} more than three carbon atoms, the blowing agent mixture has a plasticizing effect on the extrusion mixture, which makes the processing in the extruder problematic. Further, a chain length of more than three carbon atoms results in reduced volatility of the ether compound, so that the blowing effect becomes unsatisfactory. In practice, the compound in question must have adequate blowing power at the foaming temperature. In other words, the boiling point of the ether compound must be below the foaming temperature.

Die Menge des erfindungsgemäß zu verwendenden Blasmittelgemisches beträgt 1 – 8 Gew% auf der Basis des Gewichtes des Extrusionsgemisches. Wenn diese Menge höher ist als 8 Gew%, findet eine zu starke Schaumbildung statt, was zur Folge hat, daß eine dimensionsmäßig nicht beständige Platte erhalten wird. Wenn die Menge des Blasmittelgemisches geringer ist als 1 Gew%, wird eine Platte mit einer unerwünscht hohen Dichte erhalten. Eine derartige Platte ist in der Praxis unerwünscht.The Amount of the invention to be used Blasmittelgemisches amounts 1 - 8 % By weight based on the weight of the extrusion mixture. If those Amount higher is than 8% by weight, takes place too much foaming, which leads to Episode has that one not dimensionally stable Plate is obtained. When the amount of the blowing agent mixture is lower is 1 wt%, a plate having an undesirably high density is obtained. Such a plate is undesirable in practice.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, ein Blasmittelgemisch zu verwenden, das 10 – 95 Gew%, vorzugsweise 5 – 90 Gew%, der vorliegenden Etherverbindung enthält, wobei es besonders bevorzugt wird, Dimethylether als Etherverbindung zu verwenden. In der Praxis hat die Verwendung von Dimethylether zu Schaumstoffen ge führt, die ausgezeichnete Eigenschaften besitzen, beispielsweise in bezug auf die Schaumbildungskraft, Dichte, Druckfestigkeit, Dimensionsfestigkeit, Oberflächenform und Zellengröße. Wenn die Menge der Etherverbindung gemäß der vorstehend genannten generellen Formel, die im vorliegenden Blasmittelgemisch vorhanden ist, geringer ist als 10 Gew%, wird die Dichte der erhaltenen Platte zu groß. Wenn die Menge einer Etherverbindung gemäß der oben angegebenen generellen Formel im vorliegenden Blasmittelgemisch mehr als 95 Gew% beträgt, wird die Dimensionsbeständigkeit der Platte während der Abkühlung nicht zufriedenstellend, so daß eine Verformung auftritt. Wenn darüber hinaus der Anteil einer Etherverbindung gemäß der Erfindung höher ist als 95 Gew%, wird der synergistische Effekt mit Wasser beim vorliegenden Blasgemisch nicht beobachtet.at the method according to the present invention Invention is preferred to use a Blasmittelgemisch, the 10 - 95 Gew%, preferably 5 - 90 Wt%, containing the present ether compound, being particularly preferred is to use dimethyl ether as the ether compound. In practice has led the use of dimethyl ether to foams which have excellent properties, for example with respect to the foaming power, density, compressive strength, dimensional stability, surface shape and cell size. If the amount of the ether compound according to the above general formula present in the present Blasmittelgemisch is less than 10% by weight, the density of the obtained plate becomes too large. When the amount of an ether compound according to the above general Formula in the present Blasmittelgemisch is more than 95% by weight, is the dimensional stability the plate during the cooling not satisfactory, so that a Deformation occurs. If over it In addition, the proportion of an ether compound according to the invention is higher than 95% by weight, the synergistic effect with water becomes present Blowing mixture not observed.

Ein spezieller Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß die Zusammensetzung des zu bearbeitenden polymeren Ausgangsmaterials nicht kritisch ist. Somit ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Verarbeitung von einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren geeignet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Polystyrol (PS), modifiziertem oder nichtmodifiziertem Polystyrol, Polyphenylenether (PPE), entgasten Polystyrolschäumen, wie expandiertem Polystyrol (EPS) und extrudiertem Polystyrol (XPS), und Polyethylen (PE) besteht. Zusätzlich dazu ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Bearbeitung einer großen Zahl von polymeren Abfallströmen geeignet. Das vorliegende Blasmittelgemisch ist auch zur Verwendung für polymere Ausgangsmaterialien geeig net, die Pentan enthalten oder nicht enthalten können, beispielsweise für die vorstehend erwähnten Materialien.A particular advantage of the process according to the present invention is the fact that the composition of the polymeric starting material to be processed is not critical. Thus, the process of the present invention is suitable for processing one or more thermoplastic polymers selected from the group consisting of polystyrene (PS), modified or unmodified polystyrene, polyphenylene ether (PPE), degassed polystyrene foams such as expanded polystyrene (EPS). and ex truded polystyrene (XPS), and polyethylene (PE). In addition, the process of the present invention is suitable for processing a large number of polymeric waste streams. The present blowing agent mixture is also suitable for use with polymeric starting materials which may or may not contain pentane, for example, for the aforementioned materials.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Zugabe der Kombination aus Wasser und der vorliegenden Etherverbindung als Blasmittel zu einer erniedrigten Glasübergangstemperatur (Tg-Wert) der Schmelze, was einen positiven Effekt auf den Prozeß hat, der im Schmelzextruder stattfindet. Der Begriff „positiver Effekt" soll bedeuten, daß das Vermischen der üblichen Additive und/oder Hilfssubstanzen homogener stattfindet, was zur Folge hat, daß eine mögliche Zersetzung des polymeren Ausgangsmaterials und der Additive und/oder Hilfssubstanzen, die darin vorhanden sind, beispielsweise von flammhemmenden Mitteln, auf ein Minimum reduziert wird. Somit werden die flammhemmenden Mittel, die bereits in den flammhemmenden Polystyrolmaterialien vorhanden sind, daran gehindert, sich im Extruder zu zersetzen, was zum Auftreten von Korrosionsphänomenen führen kann.at the method according to the present invention Invention leads the addition of the combination of water and the present ether compound as blowing agent to a lowered glass transition temperature (Tg value) the melt, which has a positive effect on the process, the takes place in the melt extruder. The term "positive effect" is intended to mean that mixing the usual Additives and / or auxiliary substances takes place more homogeneously, resulting in Episode has that one possible Decomposition of the polymeric starting material and the additives and / or Auxiliary substances which are present therein, for example of flame-retardant Means, is reduced to a minimum. Thus, the flame retardant Means already in the flame-retardant polystyrene materials are prevented from decomposing in the extruder, which can lead to the occurrence of corrosion phenomena.

Um einen vorteilhaften Extrusionsvorgang zu erreichen, liegt der Schmelzfließindexwert des Extrusionsgemisches vorzugsweise bei 1-75 ml/10 min, insbesondere bei 1 – 40 ml/10 min, gemessen bei einer Temperatur von 200 °C und einer Last von 5 kg. Wenn der Schmelzfließindexwert geringer ist als 1 ml/10 min, ist der Druckaufbau im Schmelzextruder zu hoch, was zum Auffüllen des Extruders und somit zum Blockieren des Einlasses führt. Wenn der Schmelzfließindexwert mehr 75 ml/10 min beträgt, wird die Verarbeitung im Extruder problematisch, und es ist nicht möglich, eine ausreichend hohe Produktionsrate zu erzielen.Around To achieve an advantageous extrusion process is the melt flow index value of the extrusion mixture preferably at 1-75 ml / 10 min, in particular at 1 - 40 ml / 10 min, measured at a temperature of 200 ° C and a Load of 5 kg. When the melt flow index value is less than 1 ml / 10 min, the pressure build-up in the melt extruder is too high, which to fill up of the extruder and thus blocking the inlet leads. If the melt flow index value more than 75 ml / 10 min, Processing in the extruder becomes problematic and it is not possible, to achieve a sufficiently high production rate.

Wenn das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird bevorzugt ein Extrusionsgemisch mit einer Glasübergangstemperatur von 70 – 140 °C verwendet. Wenn die Glasübergangstemperatur geringer ist als 70 °C, ist der Druckaufbau im Extruder zu gering, was zu einer Separation des Blasmittelgemisches und zu einer unzureichenden Schaumbildung führt, was in der Praxis unerwünscht ist. Wenn die Glasübergangstemperatur des Extrusionsgemisches höher ist als 140°C, wird die Extrusion problematisch, insbesondere im Hinblick auf den Druckaufbau, der zu groß wird. Darüber hinaus führt eine hohe Glasübergangstemperatur zu einem unangemessenen Vermischen der Ausgangsmaterialien.If the method according to the present Invention performed is preferably an extrusion mixture having a glass transition temperature used from 70-140 ° C. When the glass transition temperature less than 70 ° C, the pressure build-up in the extruder is too low, resulting in a separation the blowing agent mixture and insufficient foaming leads, which is undesirable in practice is. When the glass transition temperature of the extrusion mixture higher is 140 ° C, Extrusion is problematic, especially with regard to Pressure build-up that gets too big. About that leads out a high glass transition temperature to an inappropriate mixing of the starting materials.

Flammhemmende Mittel, Farbmittel, Nucleierungsmittel können als übliche Additive und/oder Hilfssubstanzen zugesetzt werden. Das Nucleierungsmittel kann beispielsweise Azodikarbonsäurediamid, Talkum, Natriumbicarbonat mit Zitronensäure sein. Hexabromcyclododecan (HBCD) findet beispielsweise als flammhemmendes Mittel Verwendung. Als Farbmittel wird beispielsweise Ruß erwähnt.flame retardant Agents, colorants, nucleating agents may be used as conventional additives and / or auxiliary substances be added. The nucleating agent can be, for example, azodicarboxylic acid diamide, Talc, sodium bicarbonate with citric acid. hexabromocyclododecane (HBCD) is used, for example, as a flame retardant. As a colorant, for example, carbon black is mentioned.

Um das Auftreten des Korrosionsphänomens zu verhindern, wird dem Etrusionsgemisch üblicherweise ein Stabilisierungsmittel, beispielsweise mit einer Basis von Aluminiumoxid (L-55-R (Marke) von der Firma Rehaeis) oder mit einer Basis von Magnesiumhydroxid (FR200MHRM (Marke), von der Firma Marlow Chemicals), zugesetzt.Around the occurrence of the corrosion phenomenon to prevent the Etrusionsgemisch is usually a stabilizer, For example, with a base of alumina (L-55-R (brand) from Rehaeis) or with a base of magnesium hydroxide (FR200MHRM (trademark), from Marlow Chemicals).

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in zwei in Reihe geschalteten Extrudern durchge führt, wobei das Extrusionsgemisch, das eines oder mehrere thermoplastische Polymere, Nucleierungsmittel sowie übliche Additive und/oder Hilfssubstanzen enthält, dem Einlaß des ersten Extruders über eine Dosiervorrichtung zugeführt wird, wobei Wasser und die vorliegende Etherverbindung danach über Einlaßöffnungen zugesetzt werden, die an der Extruderwand abstromseitig des Einlasses des ersten Extruders vorgesehen sind, woraufhin das auf diese Weise im ersten Extruder behandelte Gemisch auf einen zweiten Extruder übertragen wird, wonach das im zweiten Extruder behandelte Gemisch in einen Schaum überführt, abgekühlt und der weiteren Verarbeitung unterzogen wird.The Method according to the present invention Invention is preferably in two series connected extruders carried out, wherein the extrusion mixture containing one or more thermoplastic Polymers, nucleating agents and customary additives and / or auxiliary substances contains the inlet of the first extruder over fed to a metering device with water and the present ether compound thereafter via inlet ports be added to the extruder wall downstream of the inlet are provided of the first extruder, whereupon that in this way in the first extruder treated mixture transferred to a second extruder after which the mixture treated in the second extruder into a Foam transferred, cooled and subjected to further processing.

Bei einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Geschwindigkeit des Extrusionsgemisches im ersten Extruder vorzugsweise höher als im zweiten Extruder. Infolge des Unterschiedes in der Rotationsgeschwindigkeit sind die Mischungsergebnisse im ersten Extruder besser, während im zweiten Extruder weniger Reibungsenergie (Wärme) entwickelt wird, was einen positiven Effekt auf die Abkühlung des Extrusionsgemisches hat und somit zu verbesserten physikalischen Eigenschaften des schließlich erhaltenen Schaumes führt. Der erste Extruder dient hauptsächlich dazu, die Ausgangsmaterialien zu vermischen, wobei das Mischungsergebnis durch Verändern der Schneckengeschwindigkeit beeinflußt werden kann. Der zweite Extruder dient hauptsächlich als Extruder zum Abkühlen des Gemisches, das im ersten Extruder behandelt worden ist. Die Temperatur des ersten Extruders reicht vorzugsweise von 150 – 230 °C, und die Schaumbildungstemperatur am zweiten Extruder reicht vorzugsweise von 60 – 150 °C.at a special embodiment the method according to the present invention Invention is the speed of the extrusion mixture in the first Extruder preferably higher than in the second extruder. Due to the difference in rotational speed the mixing results in the first extruder are better, while in the first second extruder less friction energy (heat) is developed, giving a positive effect on the cooling of the extrusion mixture and thus to improved physical Characteristics of the eventuality obtained foam leads. The first extruder is mainly used to mix the starting materials, the mixing result by changing the screw speed can be influenced. The second Extruder is mainly used as an extruder for cooling of the mixture that has been treated in the first extruder. The Temperature of the first extruder preferably ranges from 150 to 230 ° C, and the Foaming temperature at the second extruder is preferably sufficient from 60 - 150 ° C.

Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zum Durchführen des vorliegenden Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der erste Extruder mit dem zweiten Extruder über ein Rohr verbunden ist, in dem statische Mischelemente vorhanden sind. Durch die Verwendung von solchen statischen Mischelementen wird verhindert, daß das im ersten Extruder behandelte Gemisch inhomogen wird, was einen nachteiligen Effekt auf die gewünschten Eigenschaften der herzustellenden Schaumstoffe hat.The The present invention further relates to a device for Carry out the present method, characterized in that the first Extruder is connected to the second extruder via a pipe, in which static mixing elements are present. By use of such static mixing elements is prevented that in the first extruder treated mixture becomes inhomogeneous, which is a disadvantageous Effect on the desired Properties of the foams to be produced has.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in größeren Einzelheiten anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert. Es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung durch derartige spezielle Beispiele in keiner Weise beschränkt wird.The The present invention will now be described in more detail with reference to FIG Examples and comparative examples explained. It goes without saying, that the present invention in none by such specific examples Way limited becomes.

Bestimmung der Zusammensetzung des Wasser und eine Etherverbindung enthaltenden Blasmittelgemischesdetermination the composition of the water and an ether compound containing Blasmittelgemisches

Eine Polymerzusammensetzung aus Polystyrol, Polystyrolpolyphenylenether und üblichen Hilfssubstanzen wurde einem Extrusionsprozeß unterzogen, wobei diverse Blasmittelgemische A-H und diverse Mengen hiervon auf der Basis des Gesamtgewichts des Extrusionsgemisches verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt, wobei zu vermerken ist, daß die physikalischen Eigenschaften gemäß NEN 7043 gemessen wurden. Tabelle 1

A polymer composition of polystyrene, polystyrene polyphenylene ether and common auxiliary substances was subjected to an extrusion process using various blowing agent mixtures AH and various amounts thereof based on the total weight of the extrusion mixture. The results are shown in Table 1, and it should be noted that the physical properties were measured according to NEN 7043. Table 1

Aus Tabelle 1 geht hevor, daß die Menge des Blasmittelgemisches kritisch ist. Die Gemische A und B sind in der Tat Gemische einer gewünschten Zusammensetzung. Die verwendeten Mengen liegen jedoch außerhalb des vorliegenden Bereiches von 1 – 8 Gew% auf der Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches. Darüber hinaus liegt die Zusammensetzung von Gemisch D außerhalb der vorliegenden Erfindung, was zu schlechten physikalischen Eigenschaften führt, insbesondere in bezug auf die Druckfestigkeit. Das beste Ergebnis wird erhalten, wenn Gemisch C verwendet wird.Out Table 1 precedes that the Amount of blowing agent mixture is critical. The mixtures A and B are indeed mixtures of a desired Composition. The quantities used are outside of the present range of 1-8% by weight on the basis of Total weight of the extrusion mixture. In addition, the composition lies from mixture D outside of the present invention, resulting in poor physical properties leads, in particular with regard to the compressive strength. The best result is obtained when mixture C is used.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Entgastes und komprimiertes expandiertes Polystyrol (EPS) mit einem Pentananteil von mehr als 1% wurde einem Extrusionsprozeß unterzogen, wobei 8 Gew% Pentan auf Basis des Gesamtgewichts des Extrusionsgemisches als Blasmittel verwendet wurden. Die auf diese Weise erhaltene Schaumstoffplatte wurde in bezug auf die Schaumbildungskraft, die Schaumdichte, Druckfestigkeit, Flammhemmung, Dimensionsbeständigkeit, Oberflächenform und Zellengröße untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.Degassed and compressed expanded polystyrene (EPS) with a pentane content of more than 1% was subjected to an extrusion process using 8% by weight of pentane based on the total weight of the extrusion mixture as a blowing agent. The foam board thus obtained was examined for foaming power, foam density, compressive strength, flame retardancy, dimensional stability, surface shape and cell size. The results are shown in Table 2.

Vergleichsbeispiele 2 – 3Comparative Examples 2 - 3

Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 1 verwendet mit dem Unterschied, daß 4,5 Gew% Dimethylether und 2,5 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 als Blasmittel verwendet wurden. Die Ergebnisse der auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffplatten sind in Tabelle 2 aufgeführt.It The same starting material was used as in Comparative Example 1 with the difference that 4,5 % By weight of dimethyl ether and 2.5% by weight of water based on the total weight of the extrusion mixture in Comparative Examples 2 and 3 as Blowing agents were used. The results of this way obtained foam boards are listed in Table 2.

Vergleichsbeispiel 4Comparative Example 4

Entgastes und komprimiertes expandiertes Polystyrol (EPS) mit einem Pentananteil von mehr als 1% und einem Gehalt eines flammhemmenden Mittels wurde unter Verwendung von 8 Gew% Pentan auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel einem Extrusionsprozeß unterzogen. Die auf diese Weise erhaltene Schaumstoffplatte wurde in bezug auf die gleichen Eigenschaften wie in Vergleichsbeispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.degassed and compressed expanded polystyrene (EPS) having a pentane content of more than 1% and a content of a flame retardant using 8% by weight of pentane based on total weight the extrusion mixture as a blowing agent subjected to an extrusion process. The foam board obtained in this way was compared with the same properties as in Comparative Example 1 examined. The results are shown in Table 2.

Vergleichsbeispiele 5 – 6Comparative Examples 5-6

Die gleichen Ausgangsmaterialien wie in Vergleichsbeispiel 4 wurden verwendet mit dem Unterschied, daß 4,5 Gew% Dimethylether und 2,5 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel in den Vergleichsbeispielen 5 und 6 verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.The same starting materials as in Comparative Example 4 were used with the difference that 4.5 wt% dimethyl ether and 2.5% by weight of water based on the total weight of the extrusion mixture as the blowing agent in Comparative Examples 5 and 6 were used. The results are shown in Table 2.

Vergleichsbeispiel 7Comparative Example 7

Expandiertes Polystyrol (EPS), das einer weiteren Entgasungsbehandlung unterzogen worden war und bei dem der Pentananteil < 0,2% betrug, wurde unter Verwendung von 4,5 Gew% Dimethylether auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel einem Extrusionsprozeß unter zogen. Die auf diese Weise erhaltenen Plattenmaterialien wurden in bezug auf die gleichen Eigenschaften wie in Vergleichsbeispiel 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.expanded Polystyrene (EPS), which undergoes another degassing treatment and the pentane content was <0.2% was used of 4.5% by weight of dimethyl ether based on the total weight of the extrusion mixture as blowing agent subjected to an extrusion process. The on this Way obtained plate materials were compared with respect to the same Properties as in Comparative Example 1 examined. The results are listed in Table 2.

Vergleichsbeispiel 8Comparative Example 8

Das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 7 wurde verwendet mit dem Unterschied, daß 2,5 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.The same starting material as in Comparative Example 7 was used with the difference that 2.5 % By weight of water based on the total weight of the extrusion mixture were used as a blowing agent. The results are in table 2 listed.

Beispiel 1example 1

Das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 7 wurde einem Extrusionsprozeß unterzogen mit dem Unterschied, daß ein Gemisch aus 4,4 Gew% Wasser und 0,6 Gew% Dimethylether auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel verwendet wurde. Die Ergebnisse des auf diese Weise erhaltenen Plattenmaterials sind in Tabelle 2 aufgeführt.The same starting material as in Comparative Example 7 was a Subjected to extrusion process with the difference that one Mixture of 4.4% by weight of water and 0.6% by weight of dimethyl ether based on the total weight of the extrusion mixture used as a blowing agent has been. The results of the plate material obtained in this way are listed in Table 2.

Vergleichsbeispiel 9Comparative Example 9

Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 7 verwendet, mit dem Unterschied, daß das Ausgangsmaterial flammhemmende Mittel aufwies. Ferner wurden 4,5 Gew% Dimethylether auf der Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel für die Extrusion verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.It the same starting material was used as in Comparative Example 7, with the difference that that Starting material flame retardant had. Furthermore, 4.5 % By weight of dimethyl ether based on the total weight of the extrusion mixture as a blowing agent for used the extrusion. The results are shown in Table 2.

Vergleichsbeispiel 10Comparative Example 10

Das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 9 wurde einem Extrusionsprozeß unterzogen, wobei 2,5 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel für die Extrusion verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.The the same starting material as in Comparative Example 9 was a Subjected to extrusion process, wherein 2.5% by weight of water based on the total weight of the extrusion mixture as a blowing agent for the extrusion was used. The results are in Table 2 listed.

Beispiel 2Example 2

Es wurde das gleiche Ausgangsmaterial wie in Vergleichsbeispiel 9 verwendet, mit dem Unterschied, daß ein Gemisch aus 4,4 Gew% Dimethylether und 0,6 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Blasmittel verwendet wurde. Die Ergebnisse des auf diese Weise erhaltenen Plattenmateriales sind in Tabelle 2 aufgeführt.It the same starting material was used as in Comparative Example 9, with the difference that one Mixture of 4.4% by weight of dimethyl ether and 0.6% by weight of water based the total weight of the extrusion mixture used as a blowing agent has been. The results of the plate material obtained in this way are listed in Table 2.

Beispiel 3Example 3

Ein Gemisch aus Polystyrol und Polystyrol-Polyphenylenether wurde einem Extrusionprozeß unterzogen, wobei ein Gemisch aus 0,6 Gew% Wasser und 4,4 Gew% Dimethylether auf Basis des Gesamtgemisches des Extrusionsgemisches als Blasmittel verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.One Mixture of polystyrene and polystyrene polyphenylene ether was a Subjected to extrusion process, wherein a mixture of 0.6% by weight of water and 4.4% by weight of dimethyl ether based on the total mixture of the extrusion mixture as a blowing agent has been used. The results are shown in Table 2.

Beispiel 4Example 4

Das gleiche Polymergemisch wie in Beispiel 3 beschrieben und ein Gemisch aus 4,4 Gew% Dimethylether und 0,6 Gew% Wasser auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemi sches als Blasmittel wurden einem Extrusionsprozeß unterzogen, wobei 1 Gew% von Azodikarbonsäurediamid auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Nucleierungsmittel zugesetzt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.The same polymer mixture as described in Example 3 and a mixture from 4.4% by weight of dimethyl ether and 0.6% by weight of water based on the total weight of the extrusion mixture as blowing agent were subjected to an extrusion process, wherein 1% by weight of azodicarboxylic acid diamide based on the total weight of the extrusion mixture as the nucleating agent was added. The results are shown in Table 2.

Beispiel 5Example 5

Ausgangsmaterialien wie in Beispiel 4 wurden verwendet, wobei darüber hinaus 0,9 Gew% Talkum auf Basis des Gesamtgewichtes des Extrusionsgemisches als Nucleierungsmittel zugesetzt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.raw materials as in Example 4 were used, wherein in addition 0.9 wt% talc based on the total weight of the extrusion mixture as the nucleating agent were added. The results are shown in Table 2.

Es ist offensichtlich, daß die Verwendung des vorliegenden Blasmittels zu verbesserten physikalischen Eigenschaften, wie Schaumdichte, Schaumbildungskraft und Oberflächenform, im Vergleich zu einem Blasmittel mit einer Basis aus nur Wasser oder Dimethylether führt. Aus Tabelle 2 kann desweiteren hergeleitet werden, daß die Anwesenheit von Pentan in einer Menge von mehr als 1 % als Blasmittel im Extrusionsmaterial, insbesondere bei den Vergleichsbeispielen 1 – 6, zu einer erhöhten Entflammbarkeit des Plattenmaterials und einer schlechten Stabilisierung der Dimensionen während des Abkühlens, Bearbeitens und der Lagerung führt. Wenn man zuerst die polymeren Ausgangsmaterialien einer Entgasungsbehandlung unterzieht oder gasfreie Polymerausgangsmaterialien verwendet, wie insbesondere bei den Vergleichsbeispielen 8 – 10, wird deutlich, daß die Verwendung der in Tabelle 2 aufgeführten Blasmittel zu einer Verbesserung der vorstehend genannten Eigenschaften führt, diese Eigenschaften jedoch immer noch in der Praxis weiter verbessert werden können. Wenn Dimethylether (DME) als Blasmittel verwendet wird, führt die gute Löslichkeit von Dimethylether in Polystyrol zu einem idealen Gemisch von DME in Polystyrol, wobei die zur Verfügung stehende Blaskraft zu einer angemessenen Schaumbildung führt. Nach der Schaumbildung besitzt jedoch DME einen nachteiligen Effekt auf die Dimensionsbeständigkeit des Schaumes und die flammhemmenden Eigenschaften desselben. Die Verwendung von Wasser als Blasmittel führt zu einer mehr als angemessenen Blaskraft zur Schaumbildung. Ein derartiger Schaum besitzt eine grobe Zellstruktur, offene Zellen und viele Oberflächendeffekte wegen der Löslichkeit von Wasser in Polystyrol und wegen des Fehlens einer feinen Verteilung durch die Schmelze. An dererseits sorgt die spezielle Kombination aus Wasser und Dimethylether für ein ausgezeichnetes Blasmittel, da Dimethylether sowohl in Wasser als auch in Polystyrol löslich ist. Während des Schaumbildungsprozesses plastifizieren die Polystyrolzellwände unter dem Einfluß von Dimethylether und sorgen zusammen mit Wasser für eine ausgezeichnete Blaskraft. Infolge der guten Löslichkeit von Polyphenylenether in Polystyrol führt die Verwendung des Polymergemisches nach Beispiel 3 zu einer ausgezeichneten Dimensionsbeständigkeit während der Schaumbildung und nach der Schaumbildung. Das Vorhandensein von Polyphenylenether verbessert desweiteren die Löslichkeit von Dimethylether und Wasser in Polystyrol, so daß ein ausgezeichnetes Schaumbildungsergebnis erzielt wird. Desweiteren sorgen die Anwesenheit eines flammhemmenden Mittels, insbesondere von Hexabromiumcyclodecan, sowie die Zugabe von Talkum und Azodikarbonsäurediamid für einen Nucleierungseffekt, der zu einer reduzierten Zellengröße und somit zu einem Plattenmaterial mit guten Wärmeisolationseigenschaften führt.It is apparent that the use of the present blowing agent results in improved physical properties, such as foam density, foaming power and surface shape, as compared to a blowing agent having a base of only water or dimethyl ether. It can further be deduced from Table 2 that the presence of pentane in an amount of more than 1% as a blowing agent in the extrusion material, in particular Comparative Examples 1-6, leads to increased flammability of the plate material and poor dimensional stabilization during cooling, Processing and storage leads. First, by subjecting the polymeric starting materials to a degassing treatment or using gas-free polymer starting materials, as in Comparative Examples 8-10, it is clear that the use of the blowing agents listed in Table 2 leads to an improvement of the above properties, but these properties still in practice can be further improved. When dimethyl ether (DME) is used as the blowing agent, the good solubility of dimethyl ether in polystyrene results in an ideal mixture of DME in polystyrene, with the available blowing force leading to adequate foaming. However, after foaming, DME has a detrimental effect on the dimensional stability of the foam and the flame retardant properties thereof. The use of water as a blowing agent leads to a more than adequate blowing force for foaming. Such a foam has a coarse cell structure, open cells, and many surface effects due to the solubility of water in polystyrene and lack of fine distribution through the melt. On the other hand, the special combination of water and dimethyl ether provides an excellent blowing agent, since dimethyl ether is soluble in both water and polystyrene. During the foaming process, the polystyrene cell walls plasticize under the influence of dimethyl ether and, together with water, provide excellent blowing power. Due to the good solubility of polyphenylene ether in polystyrene, the use of the polymer blend of Example 3 results in excellent dimensional stability during foam formation and after foam formation. The presence of polyphenylene ether further improves the solubility of dimethyl ether and water in polystyrene, so that an excellent foaming result is achieved. Furthermore, the presence of a flame retardant, especially hexabromium cyclodecane, as well as the addition of talc and azodicarboxylic diamide, provide a nucleating effect resulting in a reduced cell size and thus a sheet material having good thermal insulation properties.

Zusammengefaßt kann man sagen, daß die Verwendung eines Blasmittelgemisches mit einer Basis aus Wasser und der vorliegenden Etherverbindung zu Plattenmaterialien führt, die ausgezeichnete Eigenschaften besitzen, insbesondere in bezug auf die Dimensionsbeständigkeit, Druckfestigkeit und Zellengröße. Das vorliegende Blasmittelgemisch ist desweiteren zur Verwendung in einem Verfahren geeignet, bei dem Gemische aus diversen thermoplastischen Polymeren zu Plattenmaterialien verarbeitet werden, insbesondere unter Verwendung von Abfallströmen, die freigesetzt werden, wenn EPS/XPS, PS/PPE und PS/PS-PPE verarbeitet werden.In summary, can it is said that the Use of a blowing agent mixture with a base of water and the present ether compound leads to plate materials which have excellent properties, in particular with respect to the dimensional stability, Compressive strength and cell size. The present Blasmittelgemisch is further for use in a method in which mixtures of various thermoplastic Polymers are processed into sheet materials, in particular under Use of waste streams, which are released when processing EPS / XPS, PS / PPE and PS / PS-PPE become.

Claims

A process for the production of foams by extruding a mixture comprising one or more thermoplastic polymers, in particular with a base of styrene, blowing agent, nucleating agent and one or more conventional additives and / or auxiliary substances, characterized in that the blowing agent used is a mixture of water and an ether compound characterized by the formula R ₁ -OR ₂ wherein R ₁ and R ₂ independently represent a C ₁ -C ₃ alkane group or a C ₂ -C ₃ alkene group in an amount of 1-8% by weight based on the weight of the extrusion mixture.

Method according to claim 1, characterized in that the blowing agent mixture contains 10-95% of an ether compound.

Method according to claim 2, characterized in that the blowing agent mixture contains 50-95% of an ether compound.

Process according to claims 1-3, characterized that dimethyl ether is used as the ether compound.

Method according to claim 1, characterized in that that one or more of the following polymers is used, the selected from the group made of polystyrene, modified or unmodified polystyrene, Polyphenylenether, degassed polystyrene foams and polyethylene consists.

Process according to claims 1-5, characterized the melt index of the extrusion mixture is preferably from 1-75 ml / 10 min, measured at a temperature of 200 ° C and a Load of 5 kg, enough.

Method according to one of the preceding claims 1-6, characterized in that the glass transition temperature of the extrusion mixtures from 70-140 ° C enough.

Process according to claims 1-7, characterized that the extrusion process in two series extruders carried out is, wherein the extrusion mixture, the one or more thermoplastic Polymers, nucleating agents and customary additives and / or auxiliary substances includes, over a metering device is supplied to the inlet of the first extruder, wherein water and the ether compound according to claim 1 thereafter via inlet openings, which are present on the extruder wall, downstream of the inlet supplied to the first extruder and then treated in the first extruder Mixture is fed to a second extruder, after which in the second Extruder-treated mixture formed into a foam, cooled and undergoing further treatment.

Method according to claim 8, characterized in that the throughput of the extrusion mixture in the first extruder is higher than the second extruder.

Method according to claims 8-9, characterized that the transmission the content of the first extruder to the second extruder via a Tube performed which is provided with static mixing elements.

Process according to claims 8-10, characterized the temperature of the first extruder is between 150 and 230 ° C.

Process according to claims 8-11, characterized the temperature of the second extruder is between 60 and 150 ° C.

Method according to one of the preceding claims 1-12, characterized in that the foam, in the second extruder was being processed into a disk.

Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims 1-13, characterized in that the first extruder with the second Extruder over a pipe is connected, in which there are static mixing elements are.

Foam, in particular plate, by a Method according to one of the preceding claims 1-13 was obtained.